Vliegtuig op een transportband

quote:

The conveyer belt is designed to exactly match the speed of the wheels at any given time, moving in the opposite direction of rotation.

Daar gaat het om. Dat is gewoon onmogelijk.

Zolang de wielen niet het landingsgestel worden gerukt, zal het toestel gewoon opstijgen.
Aangezien het een theoretische kwestie is, zullen zowel de wielen als de loopband geen problemen met de snelheid hebben.

Resultaat: een opstijgend vliegtuig

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 10:23 schreef vosss het volgende:

[..]

Daar gaat het om. Dat is gewoon onmogelijk.

Alleen theoretisch gaat dat werken. De loopband gaat zo hard draaien dat de weerstand van de wielen zo hoog is dat deze precies de stuwkracht van de motoren opheft.
Die snelheid zal absurd hoog zijn (en misschien heb je de temperatuursverhoging in de lagers e.d. ook wel nodig zodat de boel uit gaat zetten en klemmen o.i.d.)

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 10:53 schreef goeiemoggel het volgende:

[..]

Alleen theoretisch gaat dat werken. De loopband gaat zo hard draaien dat de weerstand van de wielen zo hoog is dat deze precies de stuwkracht van de motoren opheft.
Die snelheid zal absurd hoog zijn (en misschien heb je de temperatuursverhoging in de lagers e.d. ook wel nodig zodat de boel uit gaat zetten en klemmen o.i.d.)

En de lagers in de loopband zullen geen problemen ondervinden met die snelheden? Die loopband gaat meer problemen met de optredende krachten hebben dan de wielen van het toestel.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 10:56 schreef PeeJay1980 het volgende:

[..]

En de lagers in de loopband zullen geen problemen ondervinden met die snelheden? Die loopband gaat meer problemen met de optredende krachten hebben dan de wielen van het toestel.

Het ontwerp van de loopband staat niet vast dus ik denk dat dat wel zo aan te passen is (wederom theoretisch) zodat het al deze krachten kan houden. Bijvoorbeeld door de diameter van de loopwielen zo te vergroten dat deze niet zoveel toeren hoeven te draaien.

Wanneer de band beweegt met exact dezelfde snelheid als het vliegtuig zelf maar dan in de tegengestelde richting heb je geen lift aangezien zowel lucht als grondsnelheid cumulatief 0 zijn.

Het vliegtuig heeft toch bepaalde aerodynamische tegendruk nodig om lift te creëren? Daarom kan een vliegtuig onder normale omstandigheden pas opstijgen bij een bepaalde snelheid; pas dan is er genoeg tegendruk door de aerodynamische weerstand waardoor je lift krijgt.
Die lopende band heeft er niets mee te maken omdat die geen kracht uitoefent op de vleugels, alleen op de wielen. Pas als je een enorme windturbine recht voor het vliegtuig zet en dan de motoren aanzet, krijg je lift, volgens mij.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:12 schreef Apekoek het volgende:
Wanneer de band beweegt met exact dezelfde snelheid als het vliegtuig zelf maar dan in de tegengestelde richting heb je geen lift aangezien zowel lucht als grondsnelheid cumulatief 0 zijn.

Plane vs. Treadmill Solved II

Dat klopt, maar als een vliegtuig gewoon volle bak vermogen geeft dan zal ie gewoon vooruit bewegen op die loopband en dus wel de benodigde lift creëren

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:15 schreef vosss het volgende:

[..]

Dat klopt, maar als een vliegtuig gewoon volle bak vermogen geeft dan zal ie gewoon vooruit bewegen op die loopband en dus wel de benodigde lift creëren

Afhankelijk van de snelheid die hij weet op te bouwen; lift krijg je pas bij voldoende luchtweerstand.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:15 schreef vosss het volgende:

[..]

Dat klopt, maar als een vliegtuig gewoon volle bak vermogen geeft dan zal ie gewoon vooruit bewegen op die loopband en dus wel de benodigde lift creëren

Ja dat is duidelijk te zien bij Mythbusters:


Maar dat wil zeggen dat het vliegtuig nooit stil kan staan op 1 en dezelfde plek wanneer het via zo'n loopband wil opstijgen. Conclusie een vliegtuig op een loopband is sowieso geen match. Aangezien de wiellen idd niet de gewenste weerstand/druk kunnen leveren.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:17 schreef Svyatagor het volgende:

[..]

Afhankelijk van de snelheid die hij weet op te bouwen; lift krijg je pas bij voldoende luchtweerstand.

En hoe sterk denk je dat turbines zijn? Als een 747 vol op de rem staat en vervolgens ook het gas opentrekt, dan worden de geblokkeerde wielen over de baan geduwd tot ze knappen van de slijtage.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:17 schreef Svyatagor het volgende:

[..]

Afhankelijk van de snelheid die hij weet op te bouwen; lift krijg je pas bij voldoende luchtweerstand.

Die snelheid bouwt hij toch wel op, de wrijving van de wielen zijn verwaarloosbaar.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:20 schreef vosss het volgende:

[..]

Die snelheid bouwt hij toch wel op, de wrijving van de wielen zijn verwaarloosbaar.

Op die manier, inderdaad ja. Ik dacht dat het gedachtenexperiment uitging van de (theoretische) situatie dat het vliegtuig op dezelfde plek zou blijven staan.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 08:20 schreef 32Red het volgende:

[..]

Het gaat om de take off, het opstijgen dus.

in post #10 (vannacht om 4:19) heeft TS zelf de vraagstelling veranderd.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:33 schreef Svyatagor het volgende:

[..]

Op die manier, inderdaad ja. Ik dacht dat het gedachtenexperiment uitging van de (theoretische) situatie dat het vliegtuig op dezelfde plek zou blijven staan.

Daar ging het experiment wel van uit, maar in de praktijk is dat onmogelijk te bewerkstelligen

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:33 schreef Svyatagor het volgende:

[..]

Op die manier, inderdaad ja. Ik dacht dat het gedachtenexperiment uitging van de (theoretische) situatie dat het vliegtuig op dezelfde plek zou blijven staan.

Precies daar ging ik ook van uit. Maar dat is dus praktisch gezien nagenoeg onmogelijk, aangezien de wielen bijna geen invloed uitoefenen.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 11:49 schreef 32Red het volgende:

[..]

? Nee, was geen TS.

ik zie het nu, in al mijn slaperigheid verkeerd in mijn hoofd gehad.
excuus.

maar dan nu aan jou (32Red, TS dus) de vraag nogmaals hoe je de vraag precies bedoelt?
bedoel je de vraag echt zodanig dat het vliegtuig geen voorwaartse beweging heeft terwijl de lopende band onder hem door raast?

3 mogelijkheden:
-weinig gas geven, zodat de voorwaartse kracht van de motor gelijk is aan de rolweerstand van de wielen op de lopende band.
-de lopende band zo hard laten draaien, dat de rolweerstand van de wielen op de lopende band zo groot wordt dat het gelijk is aan de voorwaartse kracht van de motor.
-vliegtuig vastzetten aan een touw zodat ie niet voorwaarts kan, en dan vol gas geven. dan maakt het niet uit wat de lopende band doet. en dan touw losmaken als het vliegtuig omhoog gaat (=nooit).

in alle gevallen geen voorwaartse snelheid, dus geen lift, dus niet omhoog.

quote:

Op dinsdag 18 januari 2011 10:16 schreef 32Red het volgende:

[..]

Maar het vliegtuig zet zich toch ook af tegen de grond, tegen de zwaartekracht en tegen zijn eigen gewicht dat op het de wielen drukt. Dus er is niet alleen maar luchtweerstand.

Ik denk dat het vliegtuig bij thrust wel degelijke wat vooruit komt, maar lang niet genoeg om op te kunnen stijgen. Dit omdat EN de banden het niet aan kunnen EN de motoren niet genoeg thrust kunnen genereren (uitgaande dat de loopband een oneindige snelheid kan behalen) om genoeg snelheid te maken om lift te creeren.

je hebt gelijk: er is meer dan alleen de luchtweerstand.
er is immers ook de rolweerstand van de wielen.
maar neem dan van ons allemaal aan: de luchtweerstand is veel groter dan de rolweerstand van de wielen. en een vliegtuig heeft geen topsnelheid te halen om al los te kunnen komen van de grond.

vergroot je de rolweerstand van de wielen (dmv een lopende band), dan zal het vliegtuig dus een fractie meer vermogen moeten leveren om voldoende snelheid te bereiken om op te stijgen.

dus als je uitgaat van een vliegtuig dat met vol gas maar NET genoeg snelheid kan bereiken om omhoog te komen, dan zou je kunnen concluderen dat het vliegtuig NIET omhoog zal kunnen komen als je de weerstand net een klein beetje verhoogt (door een lopende band onder het vliegtuig te zetten waardoor de wielen sneller moeten draaien, wat een fractie meer weerstand oplevert).

Iedereen stapt er hier wel zo leuk overheen dat de wielen niet zorgen voor de aansturing...
in de lucht klopt dat maar op de grond (uiteraard) niet. Verder lijkt het me dat een vliegtuig luchtweerstand nodig heeft om op te stijgen... en die krijg je weer door een vooruit gaangde beweging (of wind maar dat mocht niet volgens OP) Als de wielen geen invloed hebben op het opstarten... waarom dan die hele lange aanloop als een vliegtuig opstijgt?

enkelen hebben het al gepost, maar de vraagstelling is zo gesteld dat deze verwarring oplevert.

een vliegtuig is namelijk geen "auto op wielen".

stel je hebt een auto, zet er vleugels aan, en gaat rijden, dan kan je makkelijk de band even snel laten gaan als de auto, en blijft de auto stil staan, en komt dus niet van de grond. dit kan wel met een auto, omdat de aandrijving volledig van de wielen komt.

helaas is er geen enkel vliegtuig wat puur door wielen wordt aangedreven, omdat je dan geen voorwaartse kracht meer uitoefent. sterker nog, een vliegtuig wordt helemaal niet door de wielen aangedreven.

en dus heb je een probleem met de vraagstelling. want:
"The conveyer belt is designed to exactly match the speed of the wheels at any given time, moving in the opposite direction of rotation."

dit is een onmogelijkheid in de vraagstelling. namelijk, zodra het vliegtuig voorwaarts begint te bewegen, laten we zeggen met 1 km/h, dan moet de band dus onmiddellijk met 1km/h gaan bewegen.

echter, en hier is de clue, het vliegtuig gaat nu niet "stilstaan". het enige effect wat je hebt, is dat de wielen nu met 2 km/h gaan draaien, en het vliegtuig nog steeds met 1 km/h voort beweegt. zie het voor je alsof je een speelgoedvliegtuigje vast houd op een lopende band. als je de band sneller laat bewegen, kost het nauwelijks meer kracht om het vliegtuigje op dezelfde plaats te houden, maar de wielen bewegen gewoon iets sneller.

maar nu draaien de wielen dus 2 km/h, en de band maar 1 km/h. dus moet de band onmiddellijk 2 km/h gaan draaien. stopt het vliegtuig nu? nope.. zelfs al laat je de band nu ineens 10 km/h draaien, dan gaan de wielen gewoon 11 km/h, en blijft je vliegtuig vooruit gaan.

dan moeten de wielen dus niet 10 maar 11 km/h gaan, waarna de wielen 12 km/h gaan ipv 11, en moet de band dus weer sneller. oftewel, eigenlijk moet je de band oneindig snel laten gaan, en dan nog gaan de wielen 1 km/h sneller.

er is vast wel een fysische limiet te vinden voor hoe snel de wielen kunnen gaan voordat de wrijving toch te groot wordt, en het vliegtuig "stil staat". maar deze limiet betekend waarschijnlijk dat je vliegtuigje voorover valt. of dat de wielen vanwege de hoge snelheid een klapband krijgen, of, als je nog sneller gaat, desintegreren vanwege de hitte.

maar een situatie waarbij het vliegtuig mooi stil blijft staan, terwijl de motor aan staat, en de enige tegenkracht een transportband is, is simpelweg fysisch onmogelijk.